摘要：随着科技的不断发展，一些先进的技术应用到机电设计行业，有力的推动了机电一体化系统的发展应用。随着系统控制的不断变化，为了适应社会的发展，机电一体化的发展更加依赖智能控制系统的发展。而智能控制系统凭借自身的优势，促使机电一体化发展产生了质的飞跃。本文结合实际工作经验，对机电一体化系统进行了分析，解析了智能控制系统的特点，并结合实际，提出了智能控制在机电一体化的应用，有利于更好的促进智能控制在机电一体化的应用。
关键词：智能；控制；机电；一体化；系统
一、智能控制与传统控制的比较
(1)智能控制包括传统控制，智能控制是传统控制的高级阶段。与传统控制相比，智能控制处理信息的综合能力更强，而且能够从全局优化系统。从结构上来看，智能控制的分布式、分级式和开放式结构也比传统控制更加先进。
(2)智能控制是多门学科进行交叉的结果，因此它比传统控制在理论体系上更加完善。
(3)从对象和任务方面来说，智能控制适用的对象和任务可以更加复杂、高度非线性、模型可以具有不确定性。而传统控制适用的对象和任务比较单一、数学模型必须精确和能够满足线性要求。从系统设计重点来看，智能控制强调描述数学模型、识别环境和符号、设计推理机和知识库，而传统控制则侧重于运用传递函数、动力学方程、运动学方程来描述系统。
(4)智能控制的组织功能、适应功能和学习功能比传统控制要强，对不确定的和高度复杂的被控环境和对象有较强的克服能力。智能控制系统还具备仿人智能和拟人智能。此外，智能控制系统还可以用数学表示混合控制过程，用知识描述非数学的广义模型，采用多模态控制方式，这种方式是定性决策、定量控制和开闭环控制相互结合的体现。
二、智能控制应用于机电一体化的必要性
随着机械电子的不断发展，一些大型设备得以更好的发展，机械设计与电子学进行有效的融合可以更好的发挥机械与电力电子的优势，促进机电一体化的发展。为了提高工业设计质量，在进行工艺生产，机械工作时，需要充分考虑好自然环境，对复杂的背景进行精确分析，只有这样，才可以建立精确的模型，更好的促进工业的发展。而机械设计与电子虽具有很好的非线性分析，但是在过于复杂的环境下，无法对环境进行有效的模拟，更好的分析，这也成为阻碍机电一体化飞快发展的重要因素。而随着计算机技术的不断发展，微电子技术得到很大的发展，智能控制一大特点就是能够对多因素、复杂环境以及非线性条件进行精确的分析，进行自动校正，提出补偿措施，因此，将智能控制应用于机电一体化应用中，不仅可以有效的提高微电子的发展，更能够解决机电一体化发展难题，促进机电一体化的更好发展。
三、智能控制以及机电一体化的特点分析
3.1机电一体化
（1）机电一体化含义
很多行业的发展，特别是重工业发展，由于需要大量的体力劳动，而机械产品的研制成功，有效的解决了体力劳动难题，减少了劳动人民的工作强度，而机械产品往往应用到较为复杂、环境恶劣的条件下，这个时候，机械产品如果需要正常工作，离不开人工操作，因此，单纯的依靠机械，无法切实提高工作效率，而电子技术可以实现远程遥控，信号传递，正因如此，将电子优势应用于机械方面，可以更好的发挥机械与电子的各自优势，确保机电一体化产品不仅可以应用于复杂环境，还可以提高工作效率。目前，机电一体化技术主要是指将机械设计方面技术与电子传感器技术、微型处理器技术以及信号传输处理等技术进行充分结合，建立综合性应用系统，更好的服务于实际生活。
（2）机电一体化特点
机电一体化依据机械电子技术的特点，具有包括三个方面，一个是具有传统的机械技术，良好的机械技术可以有效的提高工作效率；另一个是具有自动控制技术，利用电子传感器等技术，实现机电工作的自动控制；最后是具有典型的计算机技术，机电一体化的微电子技术充分发挥计算机技术，提高了机械工作的稳定性与高效性。
3.2.智能控制技术
（1）智能控制含义
智能控制的最直接理解就是系统可以在无人操作的情况下，实现自动运行，自动校正处理，实现智能化操作。智能控制的核心离不开计算机与自动控制技术，由多个学科交叉组成，依靠信息理论、自动化技术以及人工智能等知识技术，充分利用计算机的高速运算以及复杂系统的自动控制，实现自动控制，确保系统可以在全天候工作，不受到复杂、恶劣环境的影响。智能控制有效的解决了环境对系统的影响，极大的提高了工作效率。
（2）智能控制特点
智能控制因包含多种学科，因此，其具有广泛的特点，由于其依靠人工智能理论为基础，因此，具有显著的智能性；利用自动控制技术，智能控制可以对非线性特点进行精确分析，实现智能化操作；结合计算机技术，智能控制可以及时有效的处理大量数据，满足多任务、多要求环境，因此，可以提高极高的性能要求。总体而言，智能控制在处理不确定性、高复杂度环境以及模糊设计方面，具有典型的优势，可以很好的根据环境变化做出智能分析，因此，将智能控制应用于机电一体化中可以发挥很大的优势。
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四、智能控制在机电一体化的应用
4.1智能控制在机电制造中的应用
机械制造在工业生产以及设计方面得到广泛的应用，作为机电一体化中的重要组成部分，机械制造可以有效的减少不必要的体力劳动。而在减少体力劳动的同时，为了更好的减少人们的脑力劳动，不受限于环境的变化，可以将智能控制应用于机电制造中。利用智能控制的神经网络技术，将机械制造的工作环境以及可能问题进行智能预处理，之后利用智能传感器技术，将机械制造在工作中获取的信息进行传递，可以利用智能控制技术对数据进行分析，进而修改工作模式，更好的适应工作环境，因此，利用智能控制技术，可以更好的进行机械运行故障诊断，机械制造智能监控以及智能操作等。
4.2.智能控制在数控领域中的应用
数控技术作为机电一体化的典型代表，在工业发展方面起到了很大的作用，数控机床不仅可以满足社会各行业的需求，更可以促进重工业的发展，因此，为了提高机电一体化水平，发挥数控技术的更大优势，可以将智能控制应用于数控领域。考虑到数控领域的产品需要与编程以及软件操作进行结合，而很多员工由于缺乏有效的培训，无法更好的适应岗位，因此，充分发挥智能控制计算机操作，建立智能化数据库，对可用到的编程进行预录处理，在数控进行工作时，通过智能化推理，设计所需工作程序，对加工所需操作进行自组织解决，自识别操作，对存在的潜在故障进行自寻优，进而实现自修复，从而不仅可以更好的减轻人们的脑力劳动，还可以极大的提高工作效率，促进社会更好发展。
4.3智能控制在交流伺服系统的应用
伺服驱动装置是一种转换部件和装置，它能够使电信号转换为机械动作，并且决定着控制的功能和质量以及系统的动态性能，它是机
电一体化的重要的组成部分。智能控制中电力电子技术的发展能够提高交流调速系统性能，实现直流的伺服系统向交流的伺服系统的转变。将智能控制引入交流伺服系统，能够帮助交流伺服系统应对比如负载扰动、参数时变、被控对象和交流电动机严重的非线性特性以及较强的耦合性这样一些不确定的因素，帮助交流伺服系统通过不确定的模型获得较满意的PID参数，满足系统的高性能指标要求。
常规的PID控制和智能控制技术相结合，能够形成智能PID，方法就是通过非线性的控制方式将人工智能引入到控制器，使系统的控制性能更好，并且能够不依赖控制器参数和精确的数学模型进行自动地调整，使得系统的适应性增强。如果只运用智能控制中的模糊控制算法，那么也能够提高交流伺服系统的静态性能和动态响应速度以及抗干扰能力，只是在自学习、自组织能力和抖振问题方面还存在着一些欠缺。因此，在交流伺服系统中还要用到智能控制中的神经网络等技术，从而减小抖振问题。
4.4智能控制在机器人领域的应用
机器人在动力学方面常常是强耦合、时变、非线性的，在传感器信息方面是多信息的，在控制参数上是多变量的，在控制任务要求上是多任务的，这些特性正适合智能控制的应用。智能控制技术已经应用到机器人领域的许多方面，如机器人多传感器信息融合和视觉处理，移动机器人行走过程的自主避障，行走路径规划、定位、轨迹跟踪，机器人手臂动作规划，空间机器人的姿态控制，具有自学习、自适应功能的控制器设计等。采用人工神经网络、模糊控制和专家系统技术对机器人进行定位、环境建模、检测、控制和规划的研究已经日趋成熟，并在许多实际应用系统中得到验证。神经网络具有强大的自学习和非线性映射能力，实时性好，在机器人动力学上广泛应用，尤其适合于多自由度机械臂的现场学习控制。
采用神经网络的方法，对各传感器的输入信息进行融合，系统具有很强的容错性和鲁棒性。模糊控制是一种具有鲁棒特性的智能控制方案，在机器人的建模、控制、对柔性臂的控制、力/位置控制、模糊补偿控制、对基于传感器的机器人控制以及移动机器人路径规划等各个不同层面都有广泛的应用和研究。免疫算法用于移动机器人路径发现与规划，同时遗传算法和进化计算为机器人系统带来了新型的优化编程和控制技术。
结束语
机电一体化在我国各行业发展中起到了很重要的作用，有效的推动了社会的健康快速发展，为了更好的实现智能化控制，适应复杂、恶劣环境，可以充分发挥智能控制技术的优势，将智能控制技术应用于机电一体化中，实现智能机电一体化操作，从而更好的提高机电一体化的智能化操作。
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论文作者:张健
论文发表刊物:《电力设备》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/18
标签：智能控制论文; 机电一体化论文; 技术论文; 系统论文; 环境论文; 机器人论文; 智能论文; 《电力设备》2017年第33期论文;